Rola witaminy C w organizmach ptaków domowych

Transkrypt

1 Rola witaminy C w organizmach ptaków domowych Wiadomości Zootechniczne, R. XLVI (2008), 2: Rola witaminy C w organizmach ptaków domowych Małgorzata Dmoch, Magdalena Solan Akademia Rolnicza, Katedra Higieny Zwierząt i Środowiska, ul. Akademicka 13, Lublin W itamina C (kwas askorbinowy) jest γ- laktonem kwasu 2,3-dehydro-L-gulonowego, inaczej kwasu L-treo hekso 2 enonowego. Powstaje w roślinach z D-glukozy bądź z D-galaktozy. W organizmach zwierząt, które dla swoich potrzeb same syntetyzują kwas askorbinowy, witamina ta tworzy się z D-glukozy (Mazurkiewicz, 2005). Cząsteczka kwasu askorbinowego moŝe występować w dwóch formach: utlenionej i zredukowanej oraz przechodzić z jednej formy w drugą przy udziale enzymu zwanego oksydazą askorbinową. Obie te formy tworzą układ oksydacyjno redukcyjny, który bierze udział w przenoszeniu wodoru (Nagórna-Stasiak i in., 1999).... fot. red. Prace przeglądowe 21

2 M. Dmoch i M. Solan W niskich stęŝeniach działają jako prooksydanty, a w wysokich jako antyutleniacze (Madej i Grzęda, 2000). Dzięki właściwościom oksydoredukcyjnym witamina C chroni zwierzęta przed wieloma szkodliwymi czynnikami, np.: azotanami, azotynami (Basu i in., 1984; Nagórna- Stasiak i in., 1999; Wawrzyniak i in., 1997), promieniowaniem jonizującym (Nagórna-Stasiak i in., 1999), cholesterolem (Ghosk i in., 1996)....Poziom witaminy C w organizmie zaleŝy od jej wchłaniania z przewodu pokarmowego oraz syntezy przez tkanki i florę bakteryjną jelit (Lechowski, 1998 a). Zwierzęta domowe, w tym takŝe drób, posiadają zdolność syntetyzowania tej witaminy z glukozy przez swój organizm, dzięki czemu podnosi się ich kondycja Ŝyciowa, co wpływa pozytywnie na walory mięsa oraz innych narządów jadalnych (Lechowski i in., 1998 a, b). Zdolność do syntezy jest uwarunkowana obecnością enzymu oksydazy L-gulonolaktonowej, przekształcającej L-gulonolakton w kwas L-askorbinowy. Synteza witaminy C róŝni się u poszczególnych gatunków ptaków i zaleŝy od ich zapotrzebowania, składu dawki pokarmowej, stanu czynnościowego wątroby i nerek (Madej i Grzęda, 2000). U większości gatunków drobiu domowego intensywna synteza witaminy C zachodzi juŝ w okresie zarodkowym (Lechowski i in., 1998 a; Nagórna-Stasiak i in., 1999, 2000, 2001). U kurcząt zaraz po wykluciu, przed otrzymaniem wody i pokarmu, stwierdzono wysoki poziom kwasu askorbinowego w poszczególnych tkankach (tab. 1). Najwięcej witaminy C w tym okresie syntetyzowały nerki (160,6 mg/kg tkanki), następnie wątroba (143,0 mg/kg tkanki), nieco mniej śledziona i serce (odpowiednio 107,3 i 99,0 mg/kg tkanki)..... Tabela1. Zawartość witaminy C w poszczególnych narządach kurcząt Tab. 1. Vitamin C content of different organs in chickens Zawartość wit.c w mg/kg tkanki Vitamin C content of tissue, mg/kg Wątroba Liver Śledziona Spleen Serce Heart Nerki Kidneys 1 dzień przed otrzymaniem pokarmu 1 day before feeding Tygodnie Ŝycia - Weeks of age ,0 161,7 183,7 168,3 189, ,0 275,0 291,5 107,3 102,3 99,0 69,3 60,5 60,5 55,0 61,6 56,1 99,0 103,7 96,8 121,0 104,5 121,0 99,0 110,0 110,0 160,6 135,3 159,6 127,6 193,6 242,0 215,6 198,0 215,6 Źródło: Lechowski i in. (1998 a) Source: Lechowski et al. (1998 a). Intensywna synteza witaminy C zachodzi równieŝ w innych narządach, takich jak jelita. Badania Nagórnej-Stasiak i in. (1988) wykazały, Ŝe ściana jelita czczego kur syntetyzuje 324, a jelita ślepego 177 mg wit. C w kg tkanki. U gęsi badanych 1 dzień po wykluciu stwierdzono o wiele większą syntezę witaminy C w śledzionie i nerkach w porównaniu do syntezy tej witaminy u kurcząt (tab. 2). W pozostałych analizowanych narządach synteza kwasu askorbinowego była równie wysoka. W dwóch pierwszych miesiącach Ŝycia gęsi największa synteza tej witaminy występowała w śledzionie, nerkach i jelicie cienkim, mniejsza zaś była w Ŝołądku gruczołowym (Nagórna-Stasiak i in., 2000). 22 Prace przeglądowe

3 Zawartość wit.c w mg/kg tkanki Vitamin C content of tissue, mg/kg Śledziona Spleen Nerki Kidneys Jelito cienkie Small intestine śołądek gruczołowy Proventriculus 1 dzień po wykluciu 1 day after hatching Rola witaminy C w organizmach ptaków domowych Tabela 2. Zawartość witaminy C w poszczególnych narządach gęsi Table 2. Vitamin C content of different organs in geese Tygodnie Ŝycia Weeks of age ,6 256,6 234,6 357,5 366,5 436,3 454,6 482,1 518,8 214,5 188,8 288,2 357,5 357,5 337,3 353,8 389,4 416,6 148,5 198,0 203,5 261,8 344,6 269,5 309,8 342,8 381,3 154,0 132,0 132,0 153,0 155,6 192,5 190,6 198,0 220,0 Źródło: Nagórna-Stasiak i in. (2000) Source: Nagórna-Stasiak et al. (2000). W przypadku kaczek stwierdzono, Ŝe najwięcej witaminy C znajduje się w wątrobie i sercu ptaków w wieku dwóch miesięcy, mniejsza jej ilość występuje natomiast w mięśniach piersiowych i udowych (tab. 3) (Nagórna-Stasiak i in., 2001).... Zawartość wit.c w mg/kg tkanki Vitamin C content of tissue, mg/kg Wątroba Liver Mięśnie piersiowe Breast muscles Mięśnie udowe Thigh muscles Serce Heart 1 dzień po wykluciu 1 day after hatching Tabela 3. Zawartość witaminy C w poszczególnych narządach kaczek Table 3. Vitamin C content of different organs in ducks Tygodnie Ŝycia Weeks of age ,2 94,6 102,3 166,1 182,6 201,3 225,5 234,3 297,0 77,0 93,5 82,5 105,6 94,6 116,6 99,0 113,3 121,0 55,0 58,3 60,5 55,0 56,8 64,1 88,0 93,5 97,1 118,8 107,2 104,5 100,76 129,2 143,0 184,0 146,3 143,0 Źródło: Nagórna-Stasiak i in. (2001) Source: Nagórna-Stasiak et al. (2001). Prace przeglądowe 23

4 M. Dmoch i M. Solan U indyków równieŝ wątroba syntetyzowała najwięcej witaminy C, jednak w mięśniach piersiowych i sercu stwierdzono znacznie mniejsze jej ilości (tab. 4) (Nagórna-Stasiak i in., 1999). U wszystkich omawianych gatunków drobiu synteza witaminy C zwiększała się wraz z wiekiem ptaków. JednakŜe, w przypadku szkodliwego działania czynników środowiska stopień tego procesu moŝe ulegać zmianie. Wskazane jest wówczas podawanie witaminy C w ramach profilaktyki. Zawartość wit.c w mg/kg tkanki Vitamin C content of tissue, mg/kg Tabela 4. Zawartość witaminy C w poszczególnych narządach indyków Table 4. Vitamin C content of different organs in turkeys 1 dzień po wykluciu 1 day after hatching Tygodnie Ŝycia Weeks of age Wątroba - Liver 129,8 101,0 138,6 335,5 363,0 352,0 Serce - Heart 60,5 39,6 44,0 75,9 121,0 128,7 Mięśnie piersiowe Breast muscles 125,4 145,75 219,1 229,2 225,7 226,4 Mięśnie udowe Thigh muscles 79,7 69,6 99,0 101,7 94,4 91,3 Źródło: Nagórna-Stasiak i in. (1999) Source: Nagórna-Stasiak et al. (1999). Wchłanianie z przewodu pokarmowego uwarunkowane jest współzaleŝnością pomiędzy witaminą C a róŝnymi pierwiastkami i związkami chemicznymi. Niektóre z nich, np. cynk (Nagórna-Stasiak i Lechowski, 1993), mangan (Lechowski, 1998 a), magnez (Lechowski, 1998 b), Ŝelazo oraz wapń w niŝszych stęŝeniach (Lechowski i in., 1996) wpływają na zwiększenie wchłaniania witaminy C z przewodu pokarmowego. Zwiększony poziom witaminy C moŝe natomiast zmniejszać absorpcję siarczanu Ŝelazawego, kadmu, magnezu, manganu i wapnia z jelit, zapobiegając nadmiernemu obciąŝeniu organizmu tymi pierwiastkami (Lechowski, 1998 a, b; Lechowski i in., 1996; Nagórna-Stasiak i Lechowski, 1993). Kwas askorbinowy naleŝy do witamin rozpuszczalnych w wodzie, a więc jest łatwo wydalany z organizmu wraz z kałem lub moczem. W celu uzupełnienia strat tej witaminy konieczne jest codzienne dostarczanie jej wraz z pokarmem, zwłaszcza w takich niekorzystnych warunkach otoczenia, jak: wysoka temperatura, nadmierne zagęszczenie i transport zwierząt oraz w stanach przeziębienia i stresu. Ilość witaminy C w organizmach kur jest często niewystarczająca, zwłaszcza w okresie wzrostu u sztuk wysokoprodukcyjnych. Dlatego teŝ, podaje się ją wraz z paszami, premiksami oraz w wodzie do picia. Do celów paszowych wytwarzane są bardziej stabilne niŝ w prefiksach preparaty tej witaminy, głównie estry z kwasem palmitynowym, fosforowym lub siarkowym, które w przewodzie pokarmowym uwalniają kwas askorbinowy (Kulasek i Kostyiuk, 1996). Witamina C dostarczana wraz z paszą wpływa pozytywnie na wiele wskaźników hematologicznych i biochemicznych krwi, a takŝe poprawia produkcyjność drobiu. Po podaniu jej w ilości 200 mg/kg paszy dla kur niosek od 21. do 30. tyg. Ŝycia zaobserwowano w ich krwi wzrost liczby krwinek czerwonych, zawartości hemoglobiny, wartości hematokrytu, jak równieŝ większe zróŝnicowanie (%) udziału poszczególnych form leukocytów (Kontecka i in., 1997). W badaniach przeprowadzonych przez Kontecką i in. (2000) stwierdzono takŝe większą liczbę erytrocytów, większą zawartość hemoglobiny oraz hematokrytu we krwi jednodniowych kacząt otrzymujących wit. C w ilości 500 mg/kg paszy. Witamina C odgrywa bardzo waŝną rolę 24 Prace przeglądowe

5 Rola witaminy C w organizmach ptaków domowych w produkcji jaj oraz jakości ich skorupy. Wykazano, Ŝe dodatek witaminy C do pasz dla kur, zarówno w ilości 8-32 mg jak i o wiele większej mg na kg paszy, spowodował wzrost nieśności przy równoczesnym zmniejszeniu spoŝycia paszy. Ma to szczególne znaczenie w przypadku kur utrzymywanych w niekorzystnych warunkach środowiskowych lub wtedy, gdy są zaawansowane w nieśności. Zaobserwowano równieŝ lepszą jakość skorupy jaj, większą ich masę oraz bardziej cenną treść (jednostki Haugha). WiąŜe się to z faktem, Ŝe kwas askorbinowy wpływa na proces tworzenia kolagenu, stanowiącego osnowę, na której odkłada się wapń. Jest takŝe niezbędny w przekształcaniu witaminy D 3 w jej aktywną formę, która wpływa na procesy mineralizacji. Zaobserwowano równieŝ większy współczynnik zapłodnień i wylęgowości jaj pochodzących od ptaków karmionych paszą z dodatkiem witaminy C. Jest ona bowiem wykorzystywana do produkcji nasienia i utrzymania go w dobrej jakości, wpływa na ruchliwość plemników oraz zapobiega ich aglutynacji. W związku z tym niedobór tej witaminy wiąŝe się z pogorszeniem wyników zapłodnienia (Nowaczewski i Kontecka, 2000).... fot. red. Jedną z biologicznych funkcji kwasu askorbinowego jest biosynteza wspomnianego juŝ kolagenu, który uczestniczy w spajaniu komórek, wchodzi w skład tkanki łącznej skóry, kości, zębów i ścięgien. Witamina C zapewnia prawidłowy przebieg hydroksylacji kolagenu bierze udział w przekształcaniu proliny w hydroksyprolinę oraz chroni kwas hialuronowy przed depolimeryzacją poprzez stymulowanie powstawania inhibitora hialuronidazy, która rozkłada kwas hialuronowy. A zatem, niedobór witaminy C prowadzi do dystrofii tkanki łącznej. Wytwarzane są mniejsze ilości włókien kolagenowych i połączeń kwasu hialuronowego Prace przeglądowe 25

6 M. Dmoch i M. Solan z białkiem przez fibroblasty. W następstwie tego naczynia krwionośne, narządy i błony zawierające tkankę łączną stają się mniej elastyczne oraz bardziej kruche i podatne na powstawanie stanów zapalnych (Madej i Grzęda, 2000). Ponadto, kwas askorbinowy wywiera wpływ na procesy odpornościowe organizmu, dlatego teŝ jest wykorzystywany w leczeniu wielu chorób (Abel i in., 1990; Ettinger i Feldman, 1995). Jego właściwości immunologiczne wynikają z tego, Ŝe pobudza aktywność i migrację granulocytów, monocytów, makrofagów i limfocytów oraz bierze udział w powstawaniu immunoglobulin IgB oraz IgM (Anderson, 1981). Witamina C w duŝych ilościach gromadzi się w monocytach i limfocytach waŝnych elementach układu immunostymulacyjnego, a uwalnia się dopiero w czasie ich rozkładu. W błonie śluzowej jelit zawarte są limfocyty, które tworzą grudki chłonne. Są one miejscem wytwarzania limfocytów zawierających witaminę C. Przechodząc następnie do nabłonka jelitowego ulegają aktywacji przez bakterie jelitowe, co powoduje wzrost reakcji immunologicznych ustroju (Srikantia i Mohanram, 1979).... fot. B. Borys Podawanie kwasu askorbinowego wywiera pozytywny wpływ na zwierzęta, szczególnie naraŝone na stres (rasy i odmiany zwierząt szybko rosnących, wysokoprodukcyjnych, które nie potrafią zaadaptować się do warunków otoczenia). Rola witaminy C jako czynnika łagodzącego stres polega na uczestniczeniu jej w syntezie adrenaliny i noradrenaliny oraz ochronie adrenaliny przed utlenianiem. StęŜenie witaminy C w przysadce mózgowej i korze nadnerczy jest kilka razy wyŝsze w porównaniu do innych narządów i znacznie spada podczas silnych stresów (Madej i Grzęda, 2000). Silnym czynnikiem stresowym jest teŝ dla ptaków wysoka temperatura, przekraczająca optymalną wartość C. Udowodniono, Ŝe podawanie 26 Prace przeglądowe

7 Rola witaminy C w organizmach ptaków domowych witaminy C, zarówno w temperaturze optymalnej jak i podwyŝszonej, spowodowanoło wzrost przyrostów masy ciała przy zmniejszonym spo- Ŝyciu paszy, co świadczy o lepszym wykorzystaniu składników pokarmowych. Suplementacja kwasu askorbinowego wpłynęła znacząco takŝe na zdrowotność ptaków. U drobiu otrzymującego witaminę C zaobserwowano o wiele niŝszą śmiertelność (7,3%) w porównaniu do ptaków, którym nie dodawano witaminy C do paszy (Nowaczewski i Kontecka, 2000).. Literatura Abel H., Bendich A., Kolb E., Moser U. K. Snow D. H. (1990). Ascorbic acid in domestic animals. Proc. 2nd Symp. Karause Ittigen, pp Anderson R. (1981). Ascorbic acid and immune actions. Mechanism of immunostimulation. Vitamin C. Counsell. London, 1: Basu T., Weiser T., Dempster J. (1984). An in vitro effect of ascorbate on the spontaneous reduction of sodium nitrate concentration in reaction mixture. J. Vit. Nutr., 54: Ettingen S.J., Feldman E.C. (1995). Textbook of Veterinary Internal Medicine, W.B. Saunders Company, Philadelphia. Ghosk M.K., Chattopadhyay D.J., Chatterjee I.B. (1996). Vitamin C prevents oxidative damage. Free Rad. Res., 25: Kontecka H., Witkiewicz K., Sobczak J. (1997). Wpływ dodatku witaminy C do paszy na wskaźniki produkcyjne i hematologiczne krwi kur nieśnych. Zesz. Nauk. PTZ, Prz. Hod., 32: Kontecka H., KsiąŜkiewicz J., Nowaczewski S., Kisiel T. (2000). Wpływ dodatku witaminy C do paszy na wyniki wylęgowości i wybrane wskaźniki hematologiczne jednodniowych kacząt. Zesz. Nauk. PTZ, Prz. Hod., 49: Kulasek G., Kostyiuk S. (1996). Trwałość witamin w paszach dla zwierząt. Nowa Weterynaria, 1, 3: Lechowski J. (1998 a). Korelacja między magnezem a witaminą C w ich wchłanianiu jelitowym u kurcząt. Med. Wet., 54, 7: Lechowski J. (1998 b). Korelacja między manganem a witaminą C we wchłanianiu jelitowym kurcząt. Med. Wet., 54, 10: Lechowski J., Nagórna-Stasiak B., Kowalczyk M. (1996). Relacje między wapniem i witaminą C u kurcząt. Med. Wet., 52, 6: Lechowski J., Nagórna-Stasiak B., Kowalczyk M. (1998 a). Synteza witaminy C w mięśniach szkieletowych i ścianie przewodu pokarmowego u kurcząt. Ann. UMCS, ser. DD, 1: 53. Lechowski J., Nagórna-Stasiak B., Kowalczyk M. (1998 b) Synteza witaminy C u kurcząt w dwóch pierwszych miesiącach Ŝycia. Med. Wet., 54, 3: Madej E. Grzęda M. (2000). Właściwości, niedobór i zakres zastosowań witaminy C w lecznictwie zwierząt. Med. Wet., 56, 10: Mazurkiewicz M. (2005). Choroby drobiu. Warszawa. Prace przeglądowe 27

8 M. Dmoch i M. Solan Nagórna-Stasiak B., Wawrzeńska M., Łazuga-Adamczyk A. (1988). Zawartość witaminy C w osoczu i niektórych tkankach kurcząt brojlerów w zaleŝności od diety. Med. Wet., 44: Nagórna-Stasiak B., Lechowski J. (1993). Wpływ cynku na syntezę i wchłanianie witaminy C u kurcząt. Med. Wet., 49: Nagórna-Stasiak B., Lechowski J., Kowalczyk M. (1999). Synteza witaminy C u indyków. Med. Wet., 55, 3: Nagórna-Stasiak B., Kowalczyk M., Lechowski J. (2000). Witamina C w narządach wewnętrznych gęsi. Med. Wet., 56, 3: Nagórna-Stasiak B., Kowalczyk M., Lechowski J., Rogus M. (2001). Witamina C w mięśniach, sercu i wątrobie kaczek. Med. Wet., 57, 4: Nowaczewski S., Kontecka H. (2000). Znaczenie witaminy C w Ŝywieniu drobiu. Pol. Drob., 10: Srikantia S., Mohanram M. (1979). Human requirement of ascorbic acid. Amer. J. Clin. Nutr., 23: Wawrzyniak A., Kieres R., Gronowska-Senger A. (1997). Określenie in vitro działania kwasu askorbinowego przy intoksykacji azotynem sodu. Rocz. PZH, 48: THE ROLE OF VITAMIN C IN DOMESTIC BIRDS Summary Vitamin C has a considerable influence on birds health. It has a positive effect on many haematological and biochemical blood indices and improves the productivity of poultry. It helps to increase fertility and hatchability and improve egg shell quality and egg weight. Vitamin C takes part in biosynthesis of collagen, prevents bone fractures and damage to organs, including the connective tissue. Moreover, it increases body immunity, alleviates the effects of stress and reduces bird mortality. fot. red. 28 Prace przeglądowe